当生产现代化家电、装置和机器时，现在几乎完全使用非常薄壁的金属板或塑料部件。机械运动部件、洗涤和漂洗循环或运行电机不可避免地导致这些非常薄壁的金属板或塑料部件振动，很多情况下是在人们耳朵的可听范围内。这些振动以结构噪声的形式在整个机器、装置或家电上传播，并且可通过空气以噪音的形式向远处辐射。因此，为了减少该声音辐射以及衰减结构噪声，例如在汽车制造中或家用电器的制造过程中，为这些金属板或塑料部件提供隔音罩，已知为隔声涂层。
根据常规的方法，挤压由具有高比重的填料和沥青组成的混合物以形成(沥青)膜，由此相应的成型件则可冲孔或切割。这些膜然后可粘结到相关的金属板零件，可能需要通过加热使它们适应于金属板的形状。
现有技术中，特别是“白色货物”，即，家用电器或家用机器，例如洗碗机和洗衣机，使用大尺寸沥青膜使家电消音以改善噪声特性。为此目的，预制的大尺寸沥青膜通常融合或粘结到电器的外表面上。在这些情况中，电器容器主要由典型厚度为约0.4mm的不锈钢板组成。
在该情况下，应用大尺寸膜，特别是增加了容器壁的质量。该程序通常称为“质量阻尼(mass damping)”，并且通常改善了电器的声学性能。没有这样的措施，通常很薄壁的金属板作为共鸣箱将产生振动，例如由洗碗机的恒定水射流脉冲在洗涤容器的内侧上，并且该电器将变成家庭中非常破坏性的噪声源。
然而，除了能量消耗以及漂洗或洗涤性能的品质之外，这种电器的声学性能是市场上的单个产品的主要特点之一。
作为重油的衍生物，沥青基材料不属于用于其中存储和制备食品的区域中的优选物质，如在家用厨房的情况下。然而，由于想要低成本的替代品，因此使用大尺寸沥青膜的常规质量阻尼。沥青膜的另外缺点在于这种大尺寸膜是非常好的热导体，因此导致了增加的热损失。
因此，本发明的目的是提供新的方法，其能够实现声学质量阻尼，特别是家用电器，例如洗碗机，而不使用沥青。
现在已发现，该目的通过一种方法实现，其中不使用大尺寸沥青膜，而是使用基于食品安全的聚丙烯材料的多层绝缘片，该多层绝缘片具有直接施加于电器并由膨胀聚丙烯泡沫制成的绝热层以及放置在其上的由高填充聚丙烯制成的层。
与迄今使用的沥青膜相比这些绝缘层具有几个优点。一方面如已经提到的，它们在毒理学上是安全的。此外，除了与使用大尺寸沥青膜可实现的质量阻尼相当，它们提供了绝热，这使得能量损失最小化。最后，它们还提供了改善的阻燃性。另外，根据本发明的构造改善了质量阻尼材料与部件的粘合。
本发明的第一方面涉及将金属和/或塑料部件隔音和/或声学绝缘的方法，在该方法的第一步骤中，将由膨胀的第一热塑性聚合物材料制成的绝缘层施加于该部件上，然后将由密度为1.5-5g/cm3的第二热塑性聚合物材料制成的质量阻尼层以限定的轮廓通过在120-300℃的熔融温度直接挤出而施加在绝缘层上。
金属部件优选地是薄壁的钢板、铝板，特别是不锈钢板。塑料部件可例如由薄壁的PVC聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚丙烯聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS聚合物)或玻璃纤维增强的塑料材料(FRP)制成。
待涂覆的部件优选的是“白色货物”的组成部分，即，家用电器或家用机器，例如洗碗机和洗衣机，或者是浴缸、淋浴底座、林浴盆或盥洗盆的组成部分。然而，它们也可以是数据处理装置(计算机)、泵壳、压缩机、农用车和装置、医疗装置或风轮机的外壳转塔的组成部分。
在各种实施方式中，涂覆的部件是洗碗机或洗衣机特别是洗碗机的壳体或洗涤体。这种类型的壳体或洗涤体通常由不锈钢板组成，或在一些情况下由聚丙烯组成。
在本发明的上下文中的热塑性聚合物材料是同一类型的热塑性聚合物，其中已经混合了填料，任选地混合了增强材料和/或其它添加物。使用的热塑性聚合物的实例是乙烯基聚合物，特别是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃，例如聚丙烯和聚乙烯、聚酰胺(PA)、聚酯、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯和离聚物。在本发明的上下文中没有热塑聚合物是沥青。在该情况下使用的聚合物材料优选是不含沥青。所描述方法中优选使用的该聚合物是聚丙烯。
用作绝缘层的热塑性聚合物材料是膨胀材料。在这种情况下，由热塑性聚合物，特别是聚丙烯组成的膨胀膜是特别优选的。这种类型的膨胀膜可具有的厚度范围为1-10mm，该厚度范围优选是2-5mm。
这些膨胀膜施加在部件上并优选地粘结在其上。这些膨胀膜特别优选地通过吹塑法施加到部件上。
该绝缘层可施加在施涂部件例如洗涤容器的所有表面上。可替代地，所述层可仅施加在部件的一部分上。同样，该质量阻尼层可施加于部件的所有表面，特别是已施涂有绝缘层的所有表面。然而，可替代地，该质量阻尼层也可仅施加在部件的一部分表面上，特别是施涂有绝缘层的部件表面的一部分上。在某些实施方式中，在已经施加质量阻尼的额外材料例如质量阻尼层的位点上，绝缘层可被压缩和变平，例如使用压合元件，例如压辊。这提供给涂层均匀的厚度。例如，4mm厚的膨胀膜可在已经施加质量阻尼层的位点压缩至1mm，并且该质量阻尼层则可施加至3mm的厚度，使得整个部件提供有4mm厚度的涂层。
在不同的实施方式中，部件上的层的整个厚度从3mm至6mm，优选大约4mm。在这种情况下，在覆盖有质量阻尼层的区域之外，膨胀膜可具有的希望厚度为3-6mm，优选为4mm，并且在已施加了质量阻尼层的区域中，该膨胀膜预先压缩至这样的厚度：在施加通常厚度为2-5mm，优选为3mm的质量阻尼层之后，获得希望的整个厚度为3-6mm，优选为4mm，即，例如可进行压缩至1mm的厚度。
用作质量阻尼层的第二热塑性聚合物材料可同样包括上述聚合物中的一种。为了实现热塑性聚合物材料的高密度，所述聚合物材料应该是高填充的，即，以聚合物材料计，具有至少60重量％的填料含量。
无机盐或氧化物，优选地具有2.5至大约12g/cm3的高密度的这些用作填料。这样的填料的实例是氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)、二氧化钛(氧化钛(IV)、TiO2)、氧化铁-特别是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(三氧化二铁Fe2O3)、氧化铁(II，III)(二价-三价铁氧化物Fe3O4、磁铁矿)、硫酸钡(BaSO4)、硫酸铅(硫酸铅矿、PbSO4)、氢氧化铝(例如以水铝矿、三羟铝石、诺三水铝石的形式)或铝金属氢氧化物(例如以硬水铝石或勃姆石的形式)、膨化铪、碳化铪、氮化铪、二氧化铪(HfO2)、钨氧化物(例如氧化三钨(W3O)、二氧化钨(氧化钨(IV)、WO2)、三氧化钨((氧化钨(VI)、WO3)、二氧化铼(ReO2)、三氧化铼(ReO3)和七氧化二铼(Re2O7)。
另一种可能在于使用相应的岩粉或矿石粉作为填料。其实例是白云石、锡石(锡矿、SnO2)、铋混合物(闪铋矿、硅铋石、Bi4[SiO4]3)、辉铋矿(辉铋矿、银铋矿、Bi2S3)、钛铁矿(钛铁、FeTi O3)和花岗岩石粉。
使用重晶石、铁氧化物、氢氧化铝或其混合物是非常特别优选的。
特别优选的实施方式包括碳酸钙作为填料，其可以其本身应用或与其它填料混合应用。
使用的填料具有的颗粒尺寸范围为0.01-5000μm，优选为0.1-100μm，特别优选为0.5-20μm。
所用的高填充热塑性聚合物材料的密度通常为1.5-5g/cm3，优选为2.1-4.5g/cm3。
在各种实施方式中，当挤出第二热塑性聚合物材料时，所用的温度范围为180-250℃。
由第二热塑性聚合物材料制成的质量阻尼层的厚度通常为1-10mm，优选大约2-5mm。
高填充聚合物材料优选地以颗粒状形式来使用。该颗粒状(也称为粒状)可具有的粒径为0.5mm-30mm，优选为2-10mm。在这种情况下，例如该粒径由筛分分析来确定。该颗粒优选是球形或透镜状的，但是它也可以是椭圆的或圆柱的。该造粒颗粒的表面优选应为非粘性或非结块的，以防止在存储和运输过程中颗粒粘结为聚集体。
所用的聚合物材料也可包含已知的助剂。
该质量阻尼层通过直接挤出(DEX)而施加。这增加了装置制造商的自由程度，因为不再需要使用预制的大尺寸膜。相反，可以自由编程的方式选择涂层的位置和层厚并进行设置。
可用的热塑性材料可通过重力或气动输送机系统供应给挤出机。在该上下文中，气动输送机系统理解为真空和/或吹风输送机。
在这种情况下，热塑性材料和/或附加助剂优选地通过连续重量或体积计量来供应，取决于应用，使得可以直接将具有恒定或预先确定的可变尺寸的限定轮廓从挤出机施加到任选被预热的待涂覆的基底上。可替代地，可将精确量的单独材料成分供应给挤出机。
优选的是绝缘层和质量阻尼层具有相同的聚合物基料，即，例如都由聚丙烯材料组成。因此，在第二聚合物材料的直接挤出过程中，两个层熔接并且不必粘结。尽管这种熔接是优选的，但在可替代的实施方式中也可使用两个层是粘结的方法。为此目的，热熔粘合剂可与第二聚合物材料混合，和/或部件可涂覆有这种热熔粘合剂。合适的热熔粘合剂在本领域中是已知的。
根据特别优选的实施方式，绝缘层和/或质量阻尼层包含空心微珠，优选地至少是绝缘层，特别的仅是绝缘层包含空心微珠，所述空心微珠特别选自玻璃、塑料或陶瓷空心微珠，特别是陶瓷空心微珠或玻璃空心微珠，优选地是基于硅酸盐/铝酸盐玻璃或陶瓷的陶瓷空心微珠和/或玻璃空心微珠。通过使用空心微珠，特别是在绝缘层中，可进一步改善热绝缘和材料性能。例如，由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯或其混合物制成的塑料空心球例如可用作有机空心微珠。例如，矿物空心微珠包含粘土、硅酸铝、玻璃或其混合物。特别的，该有机或矿物空心微珠具有1-1000μm的直径，优选为5-200μm。该空心微珠在其内部可具有真空或部分真空，或可填充有空气、惰性气体，例如氮气、氦气或氩气，或者活性气体，例如氧气。优选地，玻璃空心微珠用作空心微珠。在特别优选的实施方式中，空心微珠具有至少50bar的压缩强度，特别是至少100bar，优选为130bar。根据本发明优选使用的空心微珠具有至少4的莫氏硬度，特别至少4.5，特别优选至少5。根据本发明优选的空心微珠的壳体直径仅占整个珠子的大约5-15％，优选仅10％(即，换句话说，珠子的大约85％-95％，优选大约90％由空腔占据)。例如，3M Scotchlite玻璃泡可用作玻璃空心微珠，或从Norderstedt的Omega Minerals Germany GmbH商购，产品名称为“ISOSPHERES SG-300-B”。
在涂覆步骤之前，基底可预加热至限定的温度，在这种情况下通过红外辐射、激光辐射、供应热空气，或对于金属基底来说，还可感应地预加热。特别的，感应预加热可动态地执行，即，传感器确定基底的温度，然后将其与预先限定的目标值进行比较，以由此确定和设置电感应加热器的所需热容量。相应的预加热装置优选地直接连接到挤出机头或直接连接到其上游，使得在涂覆之前很短时间内进行预加热。
为了涂覆基底，待涂覆的部件和挤出机头，连同安装在其上的喷嘴必须彼此相对移动。在这种情况下，为了产生相对移动，可以进行如下：
·部件保持不动而喷嘴移动，或者
·部件和喷嘴移动，或者
·喷嘴是静止的而部件移动。
相对移动优选地由控制器产生。在本发明的上下文中，控制器是允许与周围事物进行物理相互作用的装置。在这种情况下，该结构的可移动部分执行挤出机头的机械作业。
在移动喷嘴的情况下，所用的控制器可以是具有5个或6个旋转轴或位移轴(旋转或平移轴)的机器人，其结果是可结合单独移动以形成整体移动。
在这种情况下，机器人可支持挤出机，与预加热装置一起，并且可执行相对移动。例如，US5358397、EP0787576B1和DE10137214A1中描述了类似的机器人。
当部件和挤出机喷嘴移动时，控制器优选地邻近传送带固定设置，该控制器沿着彼此正交的两个轴仅移动固定在其上的挤出机或挤出机喷嘴。水平地引导待涂覆的部件经过输送机装置上的控制器位置，所述输送机装置任选地提供有引导装置，横向于运输方向，其控制涂覆材料的挤出工艺的开始和结束。
如果喷嘴设置为使得它不能够移动，通过合适的机器人引导待涂覆的部件经过挤出机的喷嘴。该机器人具有2-6个旋转和位移轴，取决于待涂覆的部件的形状和尺寸。
输送机装置和涂覆位置根据待涂覆部件的尺寸和形状专门设计。如果待涂覆部件例如是洗衣机的整个洗涤容器、洗碗机或外壳转塔，用于将部件供应至涂覆位置的输送机装置的设计必须适合于部件。执行涂覆的控制器或机器人也必须具有相应的设计。例如，这种类型的装置在汽车行业中是已知的。